智能网联汽车概论(第2版)

项目1 智能网联汽车基础知识 1



【知识路径】　1

【学习目标】　1

【导入案例】　2

【知识探索】　2

1.1　智能网联汽车的定义与分级　2

1.1.1　智能网联汽车的定义　2

1.1.2　智能网联汽车的分级　7

1.2　智能网联汽车的体系结构　13

1.2.1　智能网联汽车的层次结构　13

1.2.2　智能网联汽车的技术架构　14

1.2.3　智能网联汽车的技术路线　15

1.3　智能网联汽车的关键技术及发展趋势　16

1.3.1　智能网联汽车的关键技术　16

1.3.2　智能网联汽车的发展趋势　20

1.4　智能网联汽车的发展规划　21

1.4.1　智能网联汽车发展的总体思路　21

1.4.2　智能网联汽车发展的目标　21

1.4.3　智能网联汽车发展的重点产品　22

1.4.4　智能网联汽车的关键零部件　22

1.4.5　智能网联汽车的关键共性技术　23

【扩展阅读】智能网联汽车的渗透率　23

【项目实训】智能网联汽车的认知　24

【归纳与提高】　28

【知识巩固】　28



项目2　智能网联汽车环境感知系统　31



【知识路径】　31

【学习目标】　32

【导入案例】　32

【知识探索】　32

2.1　环境感知的定义与系统组成　32

2.1.1　环境感知的定义　32

2.1.2　环境感知系统的组成　33

2.2　环境感知传感器　35

2.2.1　环境感知传感器的类型、配置、企业布局与融合　35

2.2.2　超声波传感器　41

2.2.3　毫米波雷达　44

2.2.4　激光雷达　53

2.2.5　视觉传感器　63

2.3　道路识别　71

2.3.1　道路识别的定义与分类　71

2.3.2　道路图像的特点　72

2.3.3　道路识别的流程与方法　73

2.4　车辆识别　75

2.4.1　车牌识别　75

2.4.2　运动车辆识别　77

2.5　行人识别　79

2.5.1　行人识别的定义与分类　79

2.5.2　行人识别系统的组成　80

2.5.3　行人识别方法　80

2.6　交通标志识别　81

2.6.1　交通标志介绍　81

2.6.2　交通标志识别系统　83

2.6.3　交通标志识别的流程与方法　83

2.7　交通信号灯识别　85

2.7.1　交通信号灯介绍　85

2.7.2　交通信号灯识别系统　86

2.7.3　交通信号灯识别的流程与方法　87

【扩展阅读】理想L9增程式电动汽车的环境感知传感器　88

【项目实训】智能网联汽车环境感知系统的认知　89

【归纳与提高】　93

【知识巩固】　93



项目3　智能网联汽车无线通信系统　96



【知识路径】　96

【学习目标】　96

【导入案例】　97

【知识探索】　97

3.1　无线通信的定义与分类　97

3.1.1　无线通信的定义　97

3.1.2　无线通信的分类　98

3.2　V2X通信　100

3.2.1　V2X通信的定义　100

3.2.2　对V2X通信系统的要求　102

3.2.3　V2X通信的应用　103

3.3　蓝牙通信　108

3.3.1　蓝牙通信的定义　108

3.3.2　蓝牙通信的特点　109

3.3.3　蓝牙通信的应用　109

3.4　DSRC　112

3.4.1　DSRC的定义与系统组成　112

3.4.2　DSRC技术要求　113

3.4.3　DSRC支持的业务　114

3.5　LTE-V通信　115

3.5.1　LTE-V通信的定义　115

3.5.2　LTE-V通信系统的组成　115

3.5.3　LTE-V通信与DSRC的比较　116

3.6　移动通信　117

3.6.1　移动通信的定义与系统组成　117

3.6.2　移动通信的特点　118

3.6.3　移动通信的应用　120

【扩展阅读】5G与无人驾驶汽车　122

【项目实训】智能网联汽车无线通信系统的认知　124

【归纳与提高】　128

【知识巩固】　128



项目4　智能网联汽车网络系统　131



【知识路径】　131

【学习目标】　131

【导入案例】　132

【知识探索】　132

4.1　网络系统的类型与特点　132

4.1.1　网络系统的类型　132

4.1.2　网络系统的特点　134

4.2　车载网络　135

4.2.1　CAN总线网络　136

4.2.2　LIN总线网络　137

4.2.3　FlexRay总线网络　138

4.2.4　MOST总线网络　140

4.2.5　以太网　141

4.3　车载自组织网络　142

4.3.1　车载自组织网络的定义　143

4.3.2　车载自组织网络结构的类型　143

4.3.3　车载自组织网络的路由协议类型　144

4.3.4　车载自组织网络的特点　145

4.3.5　车载自组织网络的应用场景　146

4.4　车载移动互联网　149

4.4.1　移动互联网的定义　149

4.4.2　移动互联网的特点　149

4.4.3　移动互联网的接入方式　150

4.4.4　车载移动互联网　152

【扩展阅读】汽车远程升级技术OTA　154

【项目实训】智能网联汽车网络系统的认知　154

【归纳与提高】　159

【知识巩固】　159



项目5　智能网联汽车导航定位系统　163



【知识路径】　163

【学习目标】　163

【导入案例】　164

【知识探索】　164

5.1　导航定位的定义与类型　164

5.1.1　导航定位的定义　164

5.1.2　全球导航卫星系统的类型　167

5.2　全球定位系统　168

5.2.1　GPS的组成与原理　168

5.2.2　差分全球定位系统　171

5.2.3　GPS/DR组合导航定位系统　172

5.3　北斗导航卫星系统　174

5.3.1　北斗导航卫星系统的组成　174

5.3.2　北斗导航卫星系统的特点　175

5.4　惯性导航系统　175

5.4.1　惯性导航系统的定义　175

5.4.2　惯性导航系统的作用　178

5.4.3　惯性导航系统的特点　178

5.5　通信基站定位　178

5.5.1　AOA定位法　179

5.5.2　TOA定位法　179

5.5.3　TDOA定位法　180

5.6　高精度地图　180

5.6.1　高精度地图的定义　180

5.6.2　高精度地图的作用　182

【扩展阅读】百度Apollo无人驾驶汽车的定位　185

【项目实训】智能网联汽车导航定位系统的认知　186

【归纳与提高】　191

【知识巩固】　191



项目6　智能网联汽车先进驾驶辅助系统　194



【知识路径】　194

【学习目标】　195

【导入案例】　195

【知识探索】　196

6.1　先进驾驶辅助系统的定义与类型　196

6.1.1　先进驾驶辅助系统的定义　196

6.1.2　先进驾驶辅助系统的类型　196

6.2　前向碰撞预警系统　199

6.2.1　前向碰撞预警系统的定义与组成　199

6.2.2　前向碰撞预警系统的工作原理　200

6.2.3　前向碰撞预警过程　203

6.2.4　前向碰撞预警系统的应用　204

6.3　车道偏离预警系统　207

6.3.1　车道偏离预警系统的定义与组成　207

6.3.2　车道偏离预警系统的工作原理　208

6.3.3　车道偏离预警算法　208

6.3.4　车道偏离预警系统的应用　211

6.4　盲区监测系统　212

6.4.1　盲区监测系统的定义与组成　212

6.4.2　盲区监测系统的工作原理　213

6.4.3　盲区监测系统的应用　215

6.5　驾驶员疲劳预警系统　216

6.5.1　驾驶员疲劳预警系统的定义与组成　216

6.5.2　驾驶员疲劳检测方法　217

6.5.3　驾驶员疲劳预警系统的应用　219

6.6　车道保持辅助系统　220

6.6.1　车道保持辅助系统的定义与组成　220

6.6.2　车道保持辅助系统的工作原理　221

6.6.3　车道保持辅助系统的应用　222

6.7　自动紧急制动系统　223

6.7.1　自动紧急制动系统的定义与组成　223

6.7.2　自动紧急制动系统的工作原理　224

6.7.3　自动紧急制动系统的应用　225

6.8　自适应巡航控制系统　226

6.8.1　自适应巡航控制系统的定义与组成　226

6.8.2　自适应巡航控制系统的工作原理　228

6.8.3　自适应巡航控制系统的作用　229

6.8.4　自适应巡航控制系统的工作模式　230

6.8.5　自适应巡航控制系统的控制方法　231

6.8.6　自适应巡航控制系统的应用　231

6.9　自动泊车辅助系统　233

6.9.1　自动泊车辅助系统的定义与组成　233

6.9.2　自动泊车辅助系统的工作原理　234

6.9.3　自动泊车辅助系统的应用　235

6.10　自适应前照明系统　237

6.10.1　自适应前照明系统的定义与组成　237

6.10.2　自适应前照明系统的工作原理　238

6.10.3　自适应前照明系统的功能　239

6.10.4　自适应前照明系统的应用　243

6.11　夜视辅助系统　244

6.11.1　夜视辅助系统的定义与组成　244

6.11.2　夜视辅助系统的工作原理　245

6.11.3　夜视辅助系统的应用　246

6.12　平视显示系统　248

6.12.1　平视显示系统的定义与组成　248

6.12.2　平视显示系统的工作原理　249

6.12.3　平视显示系统的应用　251

【扩展阅读】汽车先进驾驶辅助系统传感器的布局与功能　252

【项目实训】智能网联汽车先进驾驶辅助系统的认知　254

【归纳与提高】　258

【知识巩固】　258



附录　262



参考文献　266